Иерархические структуры данных
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФГБОУ ВО «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Современные системы управления базами данных в автоматизированном производстве»
по теме «Разработка системы создания и управления параметрами металлообрабатывающих станков и комплексов. Сверлильные станки»
Разработала:
студентка группы ТО-142:
___________
принял: ст. преп. кафедры АОМП
__________ Новокщенов С.Л.
| |
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ. 3
ВВЕДЕНИЕ. 4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ВОПРОС: Основные особенности систем современных СУБД 5
2 СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ.. 12
3 АЛГОРИТМ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ДАННЫМИ ПРОГРАММЫ.. 15
4 ТЕКСТ ПРОГРАММЫ.. 16
5 ПРИМЕР РАБОТЫ.. 20
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 22
ЗАДАНИЕ
Разработать ПО, позволяющее извлекать данные из базы данных, представлять и управлять ими в понятной форме.
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование устройств, машиностроительных конструкций и технологических процессовразличного назначения немыслимо без эффективного управления. С появлением электронно-вычислительных машин (ЭВМ) важноезначение приобретают системы обработкиинформации, от которых во многом зависит эффективность работы любого машиностроительного предприятия.
В общем виде такая система должна:
- обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;
|
|
|
- позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;
- обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
- выполнять точный и полный анализ данных.
Большинство из перечисленных элементов реализованы в современных системах электронного документооборота (PDM), но иногда возникают и повседневные задачи, которые с целью повышения производительности труда, можно решить и самостоятельно, силами своего конструкторского или технологического бюро.
Целью преподавания дисциплины «Современные системы управления базами данных» является получение студентами необходимых навыков для создания и использования собственных систем управления данными вместе с системами автоматизированного проектирования (CAD/CAM/CAE).
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ВОПРОС: Основные особенности систем современных СУБД
Инвертированные списки
К числу наиболее известных и типичных представителей таких систем относятся Datacom/DB компании AppliedDataResearch, Inc. (ADR), ориентированная на использование на машинах основного класса фирмы IBM, и Adabas компании Software AG.
Организация доступа к данным на основе инвертированных списков используется практически во всех современных реляционных СУБД, но в этих системах пользователи не имеют непосредственного доступа к инвертированным спискам (индексам).
|
|
|
Кстати, когда мы будем рассматривать внутренние интерфейсы реляционных СУБД, вы увидите, что они очень близки к пользовательским интерфейсам систем, основанных на инвертированных списках.
Структуры данных
База данных, организованная с помощью инвертированных списков, похожа на реляционную БД, но с тем отличием, что хранимые таблицы и пути доступа к ним видны пользователям. При этом:
Строки таблиц упорядочены системой в некоторой физической последовательности.
Физическая упорядоченность строк всех таблиц может определяться и для всей БД (так делается, например, в Datacom/DB).
Для каждой таблицы можно определить произвольное число ключей поиска, для которых строятся индексы. Эти индексы автоматически поддерживаются системой, но явно видны пользователям.
Манипулирование данными
Поддерживаются два класса операторов:
Операторы, устанавливающие адрес записи, среди которых:
прямые поисковые операторы (например, найти первую запись таблицы по некоторому пути доступа);
|
|
|
операторы, находящие запись в терминах относительной позиции от предыдущей записи по некоторому пути доступа.
Операторы над адресуемыми записями
Типичный набор операторов:
LOCATE FIRST - найти первую запись таблицы T в физическом порядке; возвращает адрес записи;
LOCATE FIRST WITH SEARCH KEY EQUAL - найти первую запись таблицы T с заданным значением ключа поиска K; возвращает адрес записи;
LOCATE NEXT - найти первую запись, следующую за записью с заданным адресом в заданном пути доступа; возвращает адрес записи;
LOCATE NEXT WITH SEARCH KEY EQUAL - найти cледующую запись таблицы T в порядке пути поиска с заданным значением K; должно быть соответствие между используемым способом сканирования и ключом K; возвращает адрес записи;
LOCATE FIRST WITH SEARCH KEY GREATER - найти первую запись таблицы T в порядке ключа поиска K cо значением ключевого поля, большим заданного значения K; возвращает адрес записи;
RETRIVE - выбрать запись с указанным адресом;
UPDATE - обновить запись с указанным адресом;
DELETE - удалить запись с указанным адресом;
STORE - включить запись в указанную таблицу; операция генерирует адрес записи.
Ограничения целостности
Общие правила определения целостности БД отсутствуют. В некоторых системах поддерживаются ограничения уникальности значений некоторых полей, но в основном все возлагается на прикладную программу.
|
|
|
Иерархические системы
Типичным представителем (наиболее известным и распространенным) является InformationManagementSystem (IMS) фирмы IBM. Первая версия появилась в 1968 г. До сих пор поддерживается много баз данных, что создает существенные проблемы с переходом как на новую технологию БД, так и на новую технику.
Иерархические структуры данных
Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев; более точно, из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева.
Тип дерева состоит из одного "корневого" типа записи и упорядоченного набора из нуля или более типов поддеревьев (каждое из которых является некоторым типом дерева). Тип дерева в целом представляет собой иерархически организованный набор типов записи.
Пример типа дерева (схемы иерархической БД):
Здесь Отдел является предком для Начальник и Сотрудники, а Начальник и Сотрудники - потомки Отдел. Между типами записи поддерживаются связи.
База данных с такой схемой могла бы выглядеть следующим образом (мы показываем один экземпляр дерева):
Все экземпляры данного типа потомка с общим экземпляром типа предка называются близнецами. Для БД определен полный порядок обхода - сверху-вниз, слева-направо.
В IMS использовалась оригинальная и нестандартная терминология: "сегмент" вместо "запись", а под "записью БД" понималось все дерево сегментов.
Манипулирование данными
Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными данными могут быть следующие:
Найти указанное дерево БД (например, отдел 310);
Перейти от одного дерева к другому;
Перейти от одной записи к другой внутри дерева (например, от отдела - к первому сотруднику);
Перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии;
Вставить новую запись в указанную позицию;
Удалить текущую запись.
Ограничения целостности
Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя.
Заметим, что аналогичное поддержание целостности по ссылкам между записями, не входящими в одну иерархию, не поддерживается (примером такой "внешней" ссылки может быть содержимое поля Каф_Номер в экземпляре типа записи Куратор).
В иерархических системах поддерживалась некоторая форма представлений БД на основе ограничения иерархии. Примером представления приведенной выше БД может быть иерархия
Сетевые системы
Типичным представителем является IntegratedDatabaseManagementSystem (IDMS) компании CullinetSoftware, Inc., предназначенная для использования на машинах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных систем.
Архитектура системы основана на предложениях DataBaseTaskGroup (DBTG) Комитета по языкам программирования ConferenceonDataSystemsLanguages (CODASYL), организации, ответственной за определение языка программирования Кобол. Отчет DBTG был опубликован в 1971 г., а в 70-х годах появилось несколько систем, среди которых IDMS.
Сетевые структуры данных
Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно, из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи.
Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка.
Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия:
Каждый экземпляр типа P является предком только в одном экземпляре L;
Каждый экземпляр C является потомком не более, чем в одном экземпляре L.
На формирование типов связи не накладываются особые ограничения; возможны, например, следующие ситуации:
Тип записи потомка в одном типе связи L1 может быть типом записи предка в другом типе связи L2 (как в иерархии).
Данный тип записи P может быть типом записи предка в любом числе типов связи.
Данный тип записи P может быть типом записи потомка в любом числе типов связи.
Может существовать любое число типов связи с одним и тем же типом записи предка и одним и тем же типом записи потомка; и если L1 и L2 - два типа связи с одним и тем же типом записи предка P и одним и тем же типом записи потомка C, то правила, по которым образуется родство, в разных связях могут различаться.
Типы записи X и Y могут быть предком и потомком в одной связи и потомком и предком - в другой.
Предок и потомок могут быть одного типа записи.
Простой пример сетевой схемы БД:
Манипулирование данными
Примерный набор операций может быть следующим:
Найти конкретную запись в наборе однотипных записей (инженера Сидорова);
Перейти от предка к первому потомку по некоторой связи (к первому сотруднику отдела 310);
Перейти к следующему потомку в некоторой связи (от Сидорова к Иванову);
Перейти от потомка к предку по некоторой связи (найти отдел Сидорова);
Создать новую запись;
Уничтожить запись;
Модифицировать запись;
Включить в связь;
Исключить из связи;
Переставить в другую связь и т.д.
Ограничения целостности
В принципе их поддержание не требуется, но иногда требуют целостности по ссылкам (как в иерархической модели).
СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ
Для реализации базовых функций предлагаемого приложения используем среду Microsoft Visual Basic (рис. 2).
Рисунок №2 - ИнтерфейсMicrosoftVisualBasic
Visual Basic.NET — объектно-ориентированный язык программирования, который можно рассматривать как очередной виток эволюции VisualBasic (VB), реализованный на платформе Microsoft .NET. VB.NET не имеет обратной совместимости с более ранней версией (VisualBasic 6.0).
VisualBasic .NET являетсяодним из самых эффективных инструментов для ускоренного создания приложений в операционной системе MicrosoftWindows и интернета. Visual Basic.NET идеально подходит как для разработчиков, уже работающих на языке VisualBasic, так и для тех, кто хочет создавать приложения с использованием платформы Microsoft .NET.В составе VisualBasic .NET поставляется мощная интегрированная среда разработки c усовершенствованными визуальными конструкторами, которая позволяет создавать приложения за короткое время.
Программа, написанная на VisualBasic.NET, хранится в проекте, визуальная часть приложения создается на форме (рис. №3).
Рисунок №3 - Окно конструктора формы
Форма является основным объектом графического интерфейса (окно приложения), на её основе мы будем создавать интерфейс для пользователя.
Интерфейс предлагаемого приложения показан на рис. №4.
Рисунок №4 – Интерфейс разрабатываемого приложения
Данные для просмотра и управления берутся из реляционных таблиц MicrosoftExcel, которые имеют следующую структуру (рис. №5).
Рисунок №5
Добавление станка выполняется в диалоге (рис. №6).
Рисунок №6
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 172; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!